科罗拉多大学博尔德分校的丹尼尔·劳特 一种新的合成“皮肤”被应用到一种有弹性的材料上，用来拼写单词“SLIP”
“功劳:丁实验室 由科罗拉多大学博尔德分校领导的一个研究小组设计了一种新的合成“皮肤”，像蛇的鳞片一样光滑
这项研究最近发表在美国化学学会杂志《应用材料与界面》上，解决了一个在工程中未被重视的问题:摩擦
这篇新论文的资深作者丁毅夫解释说，从机器人到汽车的机器每天都会损失大量的能量，仅仅是因为它们的部件相互摩擦
为了减少这种损失，他和他的同事们从大自然中获取线索——特别是大自然中最脆弱的成员
“蛇的身体非常柔软，可以把自己扭曲成各种形状，”圣保罗大教堂的丁教授说
拉德机械工程系
“如果需要的话，它也可以移动得很快，部分原因是它的皮肤摩擦力很小
" 在他们的最新研究中，研究人员开发了一种称为固液界面聚合(SLIP)的工具，使他们能够在现有的表面上涂上一层薄薄的皮肤，如橡胶或弹性材料弹性体。
这一层看起来很像蛇的鳞片，可以将原本粘稠的表面变成滑倒的危险
这项技术对那些与摩擦作斗争但不能忍受淋湿的机器来说是一个福音
“有许多新的工程应用，比如软机器人或可穿戴传感器，在这些地方你不能使用这些传统的液体润滑剂，”丁说
“相反，你必须修改表面本身
" 现在这是可能的，这要归功于经常被讨厌的蛇
近看蛇鳞
信用:Pixabay 什么是尺度？ 从条纹吊袜带蛇到鲜绿色藤条蛇，蛇的成功很大程度上归功于它们的鳞片
如果你把其中一个小结构放在显微镜下，你会注意到它们是由许多层层叠叠的组织组成的
“顶层就像角蛋白，是我们指甲的组成部分，”丁说
“它很脆，很硬
然后鳞片逐渐过渡到下面更软的材料
" 软硬结合赋予了蛇的优势，帮助它们在保持柔韧性的同时保持低摩擦力
这也是丁和他的同事们想在实验室里复制的特征
该小组从聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的底座开始，聚二甲基硅氧烷是许多医疗技术中常见的弹性材料
然后，研究人员使用滑动技术在地基上放置一层薄的、类似鳞片的合成材料
丁解释说，这种方法的工作原理是将小分子混合成一层液体，然后利用光使它们脱离悬浮状态——有点像豌豆沉到一碗汤的底部
一旦到了那里，这些建筑材料就会渗入PDMS，形成一个混合的表层
这就产生了实验室里的蛇皮靴
“没有什么能坚持下去，”丁说
“你能摸到它，你的手指就会打滑
" 显微镜下看到的蛇皮灵感合成“皮肤”
学分:丁实验室 滑动和滑动 为了证明他们的发明有多像蛇，他和他的同事们——包括最近获得博士学位的王梦媛
D
来自博尔德大学——进行了一系列看似简单的测试
这组科学家给混合PDMS和普通都加上了砝码，然后把它们放在不同的斜面上
王说，经过蛇皮处理的车队在轻微的倾斜下打滑，而普通的材料却纹丝不动
“PDMS真是黏糊糊的，”王说
“即使你把它完全翻转过来，它仍然会粘在表面上
" 该小组发现，蛇皮与许多陶瓷材料和闪亮金属的摩擦程度相似
丁补充说，SLIP方法足够灵活，它可以以任何模式铺设皮肤，包括拼写单词的形状
在将光滑的表面应用到真正的机器人关节上之前，该小组还有很多工作要做
但是这项研究是感谢友好的蛇的另一个原因
“当我们设计新材料时，我们并不总是知道制造什么样的结构，”丁说
“但是如果自然界中有一个例子，它已经被证明是可行的，所以我们可以模仿它
"
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